Question

【題目】如圖所示，水平地面O點(diǎn)的正上方的裝置M每隔相等的時(shí)間由靜止釋放一小球，當(dāng)某小球離開(kāi)M的同時(shí)，O點(diǎn)右側(cè)一長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.2m的平板車(chē)開(kāi)始以a=6.0m/s2的恒定加速度從靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，該小球恰好落在平板車(chē)的左端，已知平板車(chē)上表面距離M的豎直高度為h=0.45m．忽略空氣的阻力，重力加速度g取10m/s2．

（1）求小球左端離O點(diǎn)的水平距離；

（2）若至少有2個(gè)小球落在平板車(chē)上，則釋放小球的時(shí)間間隔△t應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？

Answer 1

【答案】（1）0.27m；

（2）△t≤0.4s．

【解析】解：（1）設(shè)小球自由下落至平板車(chē)上表面處歷時(shí)t0，在該時(shí)間段內(nèi)由運(yùn)動(dòng)學(xué)方程

對(duì)小球有：h=①

對(duì)平板車(chē)有：s= ②

由①②式并代入數(shù)據(jù)可得：s=0.27m．

（2）從釋放第一個(gè)小球至第2個(gè)小球下落到平板車(chē)上表面高度處歷時(shí)△t+t0，設(shè)平板車(chē)在該時(shí)間段內(nèi)的位移為s1，由運(yùn)動(dòng)學(xué)方程有：

s1= ③

至少有2個(gè)小球落在平板車(chē)上須滿(mǎn)足：

s1≤s+L ④

由①～④式并代入數(shù)據(jù)可得：△t≤0.4s．

答：（1）小車(chē)左端離O點(diǎn)的水平距離為0.27m；

（2）若至少有2個(gè)小球落在平板車(chē)上，則釋放小球的時(shí)間間隔△t應(yīng)滿(mǎn)足△t≤0.4s．